[發明專利]一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法

在審

• 申請號: 201810094549.X
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108386192A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 陸菜平;李輝;張恒;劉洋;李丁
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;河南理工大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21B7/00;E21D20/02
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 張旭

本發明公開了一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法，A、采用綜合指數法評價沖擊傾向性等級：利用綜合指數法確定區域為一般危險區及中等危險區；B、采用鉆屑法即時預測沖擊危險區域及確定卸壓鉆孔參數：確定一般危險區及中等危險區的鉆孔參數；C、根據不同沖擊危險性等級，確定大直徑卸壓鉆孔的布置方式后進行鉆孔：D、通過巷道支護系統形成“煤壁?錨桿?注漿封孔”的強化支護系統：E、監測強化支護系統的卸壓效果：直至達到所需的卸壓防沖的效果，同時滿足強化支護的性能。本發明在巷道掘進過程中，既能夠達到卸壓防治沖擊地壓的效果，又能增強煤壁的完整性，從而起到主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的目的。

技術領域

本發明涉及一種防治沖擊地壓的方法，具體是一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法。

背景技術

近年來，煤礦開采深度逐漸加大，沖擊地壓的現象越來越受到世界各國的關注。為了有效減少沖擊地壓的發生，目前常用的治理方法有大直徑鉆孔卸壓、煤體卸壓爆破、頂板卸壓爆破、煤層注水卸壓等防沖措施。大直徑鉆孔卸壓是一種主動卸壓防治沖擊地壓的方法。根據“應力三向化轉移”原理，大直徑鉆孔引起巷道深部圍巖(即鉆孔遠端附近圍巖)發生結構性破壞，形成一個弱化帶，引起巷道周邊圍巖內的高應力向深部轉移，從而使巷道周邊附近圍巖處于低應力區，當發生沖擊時，一方面大直徑鉆孔的空間能夠吸收沖出的煤粉，防止煤體沖出，另一方面卸壓區內頂底板的閉合產生“楔形”阻力帶，也能夠防止煤體沖出導致的災害。但是在工程實踐中發現，采用大直徑鉆孔卸壓雖能產生較好的卸壓效果，但是由于大直徑鉆孔的存在，會影響煤壁的完整性，破壞了煤體的自撐能力，從而加劇了支護的難度，嚴重影響了煤礦的安全生產。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法，在巷道掘進過程中，既能夠達到卸壓防治沖擊地壓的效果，又能增強煤壁的完整性，從而起到主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的目的。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法，具體步驟為：

A、根據綜合指數法評價沖擊傾向性等級：

利用綜合指數法通過具有沖擊危險的采掘工作面周圍地質因素和采礦技術因素對沖擊礦壓的影響程度及沖擊礦壓危險狀態進行等級評定，若沖擊危險指數小于0.25，則定義為無危險區，此時正常進行回采，若沖擊危險指數0.25～0.5，則定義為一般危險區，需要采用大直徑鉆孔卸壓，若沖擊危險指數0.5～0.75，則定義為中等危險區，需要增強大直徑鉆孔卸壓的密度，若沖擊危險指數大于0.75，則定義為一強沖擊危險區，此時停止回采作業；

B、采用鉆屑法即時預測沖擊危險區域及采用的卸壓鉆孔參數：

在工作面外邊壓力正常的煤層中打設20個孔，直徑42mm，深度6～8m，間距3～5m，鉆孔平行于煤層傾斜方向，高度距底板1.0～1.2m，記錄其每孔每米煤粉量，然后用加權平均法對其進行處理，以此作為標準煤粉量(正常值)并畫出標準煤粉量曲線，標定其煤粉量峰值。然后從工作面煤壁往外巷道兩幫每隔3～5m打一鉆孔，記錄其每孔每米煤粉量，然后和標準煤粉量進行比較，算出其差值，如差值超過正常值1倍以上，則表明該區域已具有沖擊危險性，必須對其進行超前卸壓；

若步驟A中評價為一般危險區的沖擊危險區域，則卸壓鉆孔參數為鉆孔深度不低于10m，鉆孔直徑不低于110mm，孔間距為4m；

若步驟A中評價為中等危險區的沖擊危險區域，則卸壓鉆孔參數為鉆孔深度不低于15m，鉆孔直徑不低于110mm，孔間距為3m；

C、根據不同沖擊危險性等級，確定大直徑卸壓鉆孔的布置方式后進行鉆孔：